摘要：在地磁场测量领域中,自激振荡式碱金属原子光泵磁力仪因为快速响应与高精度成为一项重要技术。其中自激式双气室光泵磁力仪无需考虑移相电路带来的信号误差,电路简单。使用垂直腔面发射激光器作为泵浦光源有效降低了磁力仪功耗和体积。针对使用垂直腔面发射激光器的便携式双气室铯光泵磁力仪激光稳频方法进行设计,设计方案包括激光器温度控制电路,光泵磁力仪信号反馈电路,激光器电流源调制与控制电路。将注入电流调制的稳频方法用于双气室光泵磁力仪结构,减小稳频代价的同时具有较好稳定性,温度控制精度达到0.002℃,10秒内波长稳定度达到4.36×10^(-10),初步探索了自激式双气室光泵磁力仪集成化与小型化的可能性。

摘要：为了解决光强差稳频系统易受光电元件参量影响的问题,设计了一套用于异面腔四频差动激光陀螺的小抖动稳频系统。采用高频放大和幅度检波电路检出四频差动激光陀螺顺时针(或逆时针)输出光束的拍频幅度,然后用模数转换器采集到数字信号处理器(DSP)内。四频差动激光陀螺正常工作时拍频幅度取极大值,因此可通过对腔长进行小抖动调制实现稳频。利用DSP设计了一套数字式稳频系统,1 s取样的稳频精度为2×10-9,更重要的是稳频点不受光电元件参量变化的影响。设计的小抖动稳频电路精度高、通用性好,对提高四频差动激光陀螺适应恶劣环境的能力有一定的价值。

摘要：稳频稳锁区控制系统对提高激光陀螺的性能有着重要意义。设计了激光陀螺稳频稳锁区控制系统,并开发了稳频稳锁区控制参数测试系统。结合某型激光陀螺进行了试验验证。结果表明,该系统完全满足陀螺控制系统参数测试的需求,符合陀螺设计指标。

摘要：多普勒测风激光雷达通过分析系统回波信号的多普勒频移反演出风速,为提高风场探测精度,从稳频技术方面展开研究。在稳频过程中,分别采取措施消除激光频率的长期漂移和短期抖动。针对激光频率的长期漂移,设计并研制了种子激光器温控箱,通过水浴的控温方式大大减小了激光频率的长期漂移,将激光频率稳定在±50 MHz以内;针对激光频率的短期抖动,采用以碘分子吸收池为核心器件的稳频系统,通过半导体控温方式对碘分子吸收池精确控温,控温精度达0.03℃,提高了稳频精度,将激光频率进一步稳定在±8 MHz以内,满足±10 MHz以内的设计精度要求。通过搭建多普勒测风激光雷达系统,对发射激光稳频装置进行系统验证,连续4组风场观测结果表明:系统探测高度为17 km,绝大部分方差在4 m/s以下,满足测风激光雷达测量指标的要求。

摘要：原子磁力仪的基本工作原理是通过光泵浦将原子极化,并通过检测自旋极化的拉莫尔进动来完成磁场探测,其中用来极化原子的泵浦激光起到了重要作用。自由运转的激光器由于受环境的影响,其频率随时间抖动,从而导致原子磁力仪输出的波动。本文首先在理论上推导了Bell-Bloom磁力仪输出与泵浦光频率波动的关系,其次采用基于双AOM移频的差分探测法实现系统稳频,并自行设计了自动锁频算法且对其进行了实验验证,结果表明可使系统稳定在工作零点。稳频前频率的抖动均方根约为28.02 MHz,通过双AOM稳频模块后激光频率抖动均方根减小到0.12 MHz。通过激光频率的变化反推到铯原子磁力仪中,测得闭环的等效输出噪声为0.012 pT。

摘要：介绍了全内腔角块定频差双折射双频He Ne激光器的结构设计 ,用等光强法对其进行热伺服稳频 ,在 8h工作时间内 ,稳频精度在 2× 10 -7以上。

摘要：针对全反射棱镜式激光陀螺在稳频过程中相敏信号易受噪声干扰的现象,研究了全反射棱镜式激光陀螺自适应稳频技术。理论分析了全反射棱镜式激光陀螺的稳频特性,结合自适应噪声对消原理,建立了全反射棱镜式激光陀螺自适应稳频系统的数学模型。通过硬件电路设计,搭建了基于递归最小二乘算法的自适应稳频控制系统。分别对原有稳频技术与自适应稳频技术进行了实验测试,实验结果表明,自适应稳频能有效消除噪声对相敏信号的干扰,稳频精度提高了近一个数量级,陀螺精度相应提高了60%以上。此分析结果为提高全反射棱镜式激光陀螺的性能提供了重要参考。

摘要：在连续稳频Nd:YAG激光器的基础上,重新设计了腔形,使用角度匹配的KTP和MgO:LiNbO_3晶体倍频。在输入功率为2.5kW时,获得基频光800mW输出,强度波动小于2％,频率稳定性优于2MHz。同时获得50～100mW的倍频光输出,强度波动小于5％,频率稳定性优于5MHz。

摘要：在精密测量领域,He-Ne激光器是制造激光干涉仪的首选光源,因波长作为测量的"尺子",激光器的频率稳定性至关重要。介绍了双频激光器的稳频技术原理,利用调谐腔中平行光和垂直光的等光强点作为稳频点,以光强平衡为依据设计热伺服控制电路,采用数字和模拟电路共同控制,实现了He-Ne双折射塞曼双频激光器的频率稳定。对大频差(7.95 MHz)的双频激光器进行拍频测试,单次频率稳定度达10-9量级,重复多次多日测量,频率不确定度达1.074×10-8(k=2)。同时对频差稳定度进行测试,频差波动范围在8 k Hz以内,相对偏差度为0.001,完全达到商用双频干涉仪的标准。

摘要：温度控制是实现全内腔半导体泵浦Nd:YAG微片激光器稳频的行之有效的手段之一。研究了如何为Nd:YAG微片激光器的稳频提供有效的温控方式。估算出所需要的控温精度——波动范围在±0.09℃以内。依据这一设计目标,介绍了各重要环节的设计过程。通过频域分析法,对温控系统的特性进行分析与调整。通过理论计算将系统改造成了二阶系统最优模型并用实验验证了理论分析。研制了一套用于全内腔半导体泵浦Nd:YAG微片激光器的温控系统,并在两种条件下对系统进行了测试。在室温26℃左右的条件下,可以给微片提供18～38℃之间的任意温度环境,温度波动范围在±0.05℃以内;当环境温度在18～27℃之间任意改变时,系统能将晶片温度稳定在24℃,温度波动范围在±0.05℃以内。